Тема: Экспериментальная оценка эффекта обоймы при усилении конструкций стальными элементами

В настоящий момент накопились обширные сведения о методах усиления железобетонных конструкций, появился большой выбор материалов для усиления. Однако существующая нормативная база по усилению строительных конструкций все еще несовершенна в силу отсутствия достаточного количества экспериментальных исследований в данной области.
Актуальность и научная значимость настоящего исследования состоит в том, что на данный момент все еще нет общепринятого расчета усиления железобетонных конструкций стальной обоймой. Но при этом, потребность в усилении строительных конструкций существующих зданий является такой же важной, как потребность в новых зданиях и сооружениях. В связи с чем, пополнение экспериментальных данных для продолжения изучения выбранной темы является актуальной задачей.
Цель исследований - оценка влияния эффекта обоймы на прочностные и деформативные параметры усиленных сжатых элементов.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
- провести литературный обзор для уточнения научной новизны и актуальности исследования;
- разработать программу экспериментального исследования;
- запроектировать модель усиливаемых образцов;
- провести испытание усиленных образцов при центральном и внецентренном сжатии;
- получить теоретические значения разрушающих усилий с
деформационной модели;
- разработать предложения по учету эффекта обоймы в
деформационной модели при расчете сжатых бетонных элементов, усиленных стальной обоймой.
Предметом исследования магистерской диссертации является физико-механические параметры бетона в условиях работы в обойме.
Объект исследования магистерской диссертации - сжатый бетонный элемент, усиленный стальной обоймой.
Методы исследования, которые использовались в данной магистерской диссертации:
- проведение эксперимента (метод эмпирического исследования),
- проведение сравнительного анализа (метод эмпирического исследования).
Научная новизна диссертационной работы, заключается в следующем:
- получение численных значений эффекта обоймы;
- расчет усиленного железобетонного элемента по нелинейной деформационной модели с учетом экспериментальных значений;
- определение зависимости прочностных характеристик путем изменения начального модуля упругости в расчете по деформационной модели.
Теоретическая значимость исследования заключается в учете эффекта обоймы при расчете усиления железобетонных колонн.
Практическая значимость исследования состоит в:
- применении полученных значений в расчете усиления железобетонных колонн в промышленных и гражданских зданиях;
- пополнении базы по проведению экспериментов в теме усиления железобетонных строительных конструкций стальными элементами.
Апробация и внедрение результатов работы осуществлялись на протяжении выполнения магистерской диссертации. Полученные экспериментальные значения, подкрепленные теоретическими, были представлены на научно-исследовательских выступлениях:
- научно-исследовательский семинар по итогам производственной практики (научно-исследовательская работа) 1, Тольяттинский государственный университет, январь 2022 г.;
- научно-исследовательский семинар по итогам производственной практики (научно-исследовательская работа) 2, Тольяттинский государственный университет, июль 2022 г.;
- научно-исследовательский семинар по итогам производственной практики (научно-исследовательская работа) 3, Тольяттинский государственный университет, январь 2023 г.;
- научно-исследовательский семинар по итогам производственной практики (научно-исследовательская работа) 4, Тольяттинский государственный университет, май 2023 г.;
- научно-практическая конференция «Студенческие Дни науки ТГУ» с
публикацией тезисов в сборнике, Тольяттинский государственный университет (Тольятти, 2022 г.).
Также автором диссертации была опубликована 1 статья в научном издании:
- публикация статьи «Об инновациях на объектах капитального строительства» в Выпуске 03 Современные вопросы строительных материалов и конструкций, ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва».

Купить

По ходу выполнения магистерской работы были выполнены задачи:
- подтверждена недостаточность разработанной нормативной базы по усилению железобетонных конструкций стальными элементами с помощью проведенного литературного обзора;
- разработана программа экспериментального исследования, запроектированы и изготовлены исследуемые образцы, проведены испытания образцов при центральном и внецентренном сжатии;
- получены экспериментальные значения прочностных и деформативных параметров бетонного элемента, усиленного стальной обоймой;
- установкой двух независимых систем измерения деформаций, закрепленных на бетоне и стальных уголках, подтверждена совместность работы двух материалов от начала нагружения до разрушения образцов;
- экспериментально подтверждено влияние эффекта обоймы на несущую способность центрально и внецентренно сжатых бетонных элементов, усиленных стальной обоймой;
- предложено при реализации нелинейной деформационной модели учет эффекта обоймы осуществлять посредством корректировки начального модуля бетона, замкнутого в стальной обойме;
- сравнением теоретических и экспериментальных данных доказана возможность применения нелинейной деформационной модели при расчете конструкции, усиленной стальной обоймой;
- применение двухлинейной диаграммы деформирования бетона не позволяет полноценно оценить напряженно-деформированное состояние усиленных центрально сжатых элементов, при этом является достаточной для численной оценки прочности и деформативности внецентренно сжатых элементов.

Купить